11.3实验：导体电阻率的测量 导学案-（2019）新人教版高中物理必修第三册.rar

11.3 实验：导体电阻率的测量实验：导体电阻率的测量【学习目标学习目标】1理解游标卡尺、螺旋测微器的原理，学会使用游标卡尺、螺旋测微器测量长度。2理解测量电阻率的实验原理及实验方法。学会测量导体的电阻率，并能进行误差分析。3. 通过用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，测量电阻等过程，形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作习惯。【开启新探索开启新探索】 电阻率是反映导体材料导电性能的物理量。思考一下，测量哪些物理量，就可以求出导体的电阻率？【质疑提升质疑提升 1】游标卡尺的原理和使用游标卡尺的原理和使用1. 长度是物理学中基本的物理量，长度的测量是最基本的测量。初中通常用刻度尺测量长度。结合刻度尺测量实例，回顾用刻度尺测量长度的方法和读数规则。 读数： cm、 mm。 读数： cm、 mm。2. 高中我们将要学习另外两种测量长度精度更高的工具，第一个是游标卡尺。阅读教材P62，观察游标卡尺的结构图，说明，游标卡尺主要由哪几部分构成？ （1）主尺（尺身）：类同刻度尺，单位 ，每一大格长度 ，每一小格长度 。 （2）游标尺（内测量爪、外测量爪）：单位： 。 （3）紧固螺钉：内外测量爪贴合待测物体后，旋动紧固螺钉，可将游标尺固定在 。3. 阅读课本 P62，说明游标卡尺可更精确测量长度的原理？(1) 游标卡尺是利用主尺的单位刻度（1mm）与游标尺的单位刻度之间固定的 来提高测量精度的。(2) 阅读课本 P63，说明 10 分度游标尺为什么能提高测量的精度？(3) 结合提高测量的精度原理，读出以下游标卡尺的读数。 读数： cm 读数： cm 读数： mm 读数： mm (4) 结合以上的读数，可知读数方法：被测长度 。(5) 10 分度的游标卡尺的刻度长度 ，分格数 ，单位刻度 ，精确度 。20 分度的游标卡尺的刻度长度 ，分格数 ，单位刻度 ，精确度 。50 分度的游标卡尺的刻度长度 ，分格数 ，单位刻度 ，精确度 。（6) 读出以下游标卡尺的读数。读数： cm 读数： mm 读数： cm 读数： mm【质疑提升质疑提升 2】螺旋测微器的原理和使用螺旋测微器的原理和使用1. 阅读课本 P64，观察螺旋测微器的结构，说明各部分分之间的关系？（1）测砧和 、 是固定在一起的。（2）测微螺杆和 、 、 是连在一起的，通过精密螺纹套在因定刻度上。（3）当测砧靠近物体时，由转动“旋钮”改为转动“微调旋钮” ，当听到“喀喀”声时，旋动 ，使测微螺杆不能再转动，然后取下物体，正视刻度读数。2. 阅读课本 P64，螺旋测微器测量的原理？精确度?3. 结合螺旋测微器测量的原理，读出以下螺旋测微器的读数。 mm mm mm mm mm4. 结合以上的读数，可知读数方法：被测长度 。【质疑提升质疑提升 3】金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1. 实验原理：测量金属电阻率时，根据可知，需要测量金属丝的电阻 R、长度slRl、横截面积 s，那么通过什么仪器获得这三个物理量的大小？电阻： ，长度： ，横截面积： 。计算电阻率表达式： 。2. 下面我们详细的了解以上物理量的测量方法。（1）电阻的测量1如右图中电路，说明如何获取电阻大小？2实验中应测量一组电压、电流的数据，还是测量多组数据？为什么？3为什么在电路中接入滑动电阻器？在电键闭合0123A00.2.2.2.20.40.6.2前，滑动电阻器的滑片应放在滑动电阻器的左端还是右端？（2） 长度的测量1测量金属丝的总长度，还是接入电路的有效长度？ 。 测量一次，还是测量多次求平均值？ 。(3) 金属丝的直径用什么测量工具测量？ 。测量一次，还是测量多次求平均值？ 。在同一位置测量，还是不同位置测量？ 。3. 实验测量、计算，进行误差分析。思考，实验的哪些方面可能存在误差？【学以致用学以致用】1 （1）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，需要测量金属丝的长度和直径 d。现用最小分度为 1mm 的米尺测量金属丝的长度，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为 972.0 mm。（2）在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示，可知该金属丝的直径 d 0.900 mm。（3）下面左图是电压表的刻度盘，若当时使用的是该表的 0-3V 量程，那么读数为 1.12 V；下面右图是电流表的刻度盘，若当时使用的是该表的 0-0.6A 量程，那么电表读数为 0.20 A 。（3）通过本组数据的测量，可以初步计算出电阻率 = 3.6106m 。【素养提升专练素养提升专练】1. 某同学用游标卡尺测量一个导体的长度。游标尺上有 10 等分刻度，测得的读数如图所示，该导体的长度是多少？某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直径，测得读数如图所示，则该圆柱导体的直径是多少？读数： 1,37 cm 读数： 3.275 mm 2. 以下游标卡尺、螺旋测微器的读数分别为：0123V051015 读数： 1.090 cm 读数： 1.900 cm读数： 1.75 mm 读数： 11.14 mm读数： 5.545 mm 读数： 9.270 mm 读数： 5.805 mm3. 某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如右图所示。读得直径d1.200（2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据： 请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系。 不满足， R与S2成反比。 (3) 若导线的电阻率=5.110-7m，则表中阻值为3.1的导线长度l= 19 。(结果保留两位有效数字) 电阻R ()121.050.023.910.03.1导线直径d (mm)0.80l0.9991.20l1.4941.998导线截面积S(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135甲乙11.3 实验：导体电阻率的测量实验：导体电阻率的测量【学习目标学习目标】1理解游标卡尺、螺旋测微器的原理，学会使用游标卡尺、螺旋测微器测量长度。2理解测量电阻率的实验原理及实验方法。学会测量导体的电阻率，并能进行误差分析。3. 通过用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，测量电阻等过程，形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作习惯。【开启新探索开启新探索】 电阻率是反映导体材料导电性能的物理量。思考一下，测量哪些物理量，就可以求出导体的电阻率？【质疑提升质疑提升 1】游标卡尺的原理和使用游标卡尺的原理和使用1. 长度是物理学中基本的物理量，长度的测量是最基本的测量。初中通常用刻度尺测量长度。结合刻度尺测量实例，回顾用刻度尺测量长度的方法和读数规则。 读数： cm、 mm。 读数： cm、 mm。2. 高中我们将要学习另外两种测量长度精度更高的工具，第一个是游标卡尺。阅读教材P62，观察游标卡尺的结构图，说明，游标卡尺主要由哪几部分构成？ （1）主尺（尺身）：类同刻度尺，单位 ，每一大格长度 ，每一小格长度 。 （2）游标尺（内测量爪、外测量爪）：单位： 。 （3）紧固螺钉：内外测量爪贴合待测物体后，旋动紧固螺钉，可将游标尺固定在 。3. 阅读课本 P62，说明游标卡尺可更精确测量长度的原理？(1) 游标卡尺是利用主尺的单位刻度（1mm）与游标尺的单位刻度之间固定的 来提高测量精度的。(2) 阅读课本 P63，说明 10 分度游标尺为什么能提高测量的精度？(3) 结合提高测量的精度原理，读出以下游标卡尺的读数。 读数： cm 读数： cm 读数： mm 读数： mm (4) 结合以上的读数，可知读数方法：被测长度 。(5) 10 分度的游标卡尺的刻度长度 ，分格数 ，单位刻度 ，精确度 。20 分度的游标卡尺的刻度长度 ，分格数 ，单位刻度 ，精确度 。50 分度的游标卡尺的刻度长度 ，分格数 ，单位刻度 ，精确度 。（6) 读出以下游标卡尺的读数。读数： cm 读数： mm 读数： cm 读数： mm【质疑提升质疑提升 2】螺旋测微器的原理和使用螺旋测微器的原理和使用1. 阅读课本 P64，观察螺旋测微器的结构，说明各部分分之间的关系？（1）测砧和 、 是固定在一起的。（2）测微螺杆和 、 、 是连在一起的，通过精密螺纹套在因定刻度上。（3）当测砧靠近物体时，由转动“旋钮”改为转动“微调旋钮” ，当听到“喀喀”声时，旋动 ，使测微螺杆不能再转动，然后取下物体，正视刻度读数。2. 阅读课本 P64，螺旋测微器测量的原理？精确度?3. 结合螺旋测微器测量的原理，读出以下螺旋测微器的读数。 mm mm mm mm mm4. 结合以上的读数，可知读数方法：被测长度 。【质疑提升质疑提升 3】金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量1. 实验原理：测量金属电阻率时，根据可知，需要测量金属丝的电阻 R、长度slRl、横截面积 s，那么通过什么仪器获得这三个物理量的大小？电阻： ，长度： ，横截面积： 。计算电阻率表达式： 。2. 下面我们详细的了解以上物理量的测量方法。（1）电阻的测量1如右图中电路，说明如何获取电阻大小？2实验中应测量一组电压、电流的数据，还是测量多组数据？为什么？0123A00.2.2.2.20.40.6.23为什么在电路中接入滑动电阻器？在电键闭合前，滑动电阻器的滑片应放在滑动电阻器的左端还是右端？（2） 长度的测量1测量金属丝的总长度，还是接入电路的有效长度？ 。 测量一次，还是测量多次求平均值？ 。(3) 金属丝的直径用什么测量工具测量？ 。测量一次，还是测量多次求平均值？ 。在同一位置测量，还是不同位置测量？ 。3. 实验测量、计算，进行误差分析。思考，实验的哪些方面可能存在误差？【学以致用学以致用】1 （1）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，需要测量金属丝的长度和直径 d。现用最小分度为 1mm 的米尺测量金属丝的长度，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为 mm。（2）在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示，可知该金属丝的直径 d mm。（3）下面左图是电压表的刻度盘，若当时使用的是该表的 0-3V 量程，那么读数为 V；下面右图是电流表的刻度盘，若当时使用的是该表的 0-0.6A 量程，那么电表读数为 A 。（3）通过本组数据的测量，可以初步计算出电阻率 = 。【素养提升专练素养提升专练】1. 某同学用游标卡尺测量一个导体的长度。游标尺上有 10 等分刻度，测得的读数如图所示，该导体的长度是多少？某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直径，测得读数如图所示，则该圆柱导体的直径是多少？0123V051015读数： cm 读数： mm 2. 以下游标卡尺、螺旋测微器的读数分别为： 读数： cm 读数： cm读数： mm 读数： mm读数： mm 读数： mm 读数： mm3. 某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如右图所示。读得直径d（2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据： 请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系。 (3) 若导线的电阻率=5.110-7m，则表中阻值为3.1的导线长度l= 。(结果保留两位有效数字) 电阻R ()121.050.023.910.03.1导线直径d (mm)0.80l0.9991.20l1.4941.998导线截面积S(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135甲乙